CN102865651A

CN102865651A - 具有自动控制热回收功能的节能型空调机组及其控制方法

Info

Publication number: CN102865651A
Application number: CN2012103919428A
Authority: CN
Inventors: 邱荣斌; 宋俊峰
Original assignee: Sichuan Yimikang Environment Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Yimikang Environment Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明公开了一种具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，解决现有的恒温恒湿空调机组在投入使用后使用成本高以及浪费能源的问题。该空调机组，包括由通过传输管道依次连接的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀以及蒸发器组成的制冷机组，且蒸发器还回连于压缩机，同时该空调机组还设置有与所述压缩机与冷凝器之间的传输管道并联的再热机组。本发明结构简单，使用方便，该项技术的运用，取消了电加热的功率，并将室外需要散热的热量直接引用到室内，不仅满足了房间的温度和湿度的要求，而且减少了用电的负荷，达到了节能的目的，因此，本发明具有很高的实用价值和推广价值。

Description

具有自动控制热回收功能的节能型空调机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调机组，具体地说，是涉及一种具有自动控制热回收功能的节能型空调机组及其控制方法。

背景技术

当前国内生产的恒温恒湿空调机组为保证机房房间温湿度的控制精度，当环境温度达到设定值，而湿度未满足要求（湿度过大）的状态时，机组需要除湿运行，因此，压缩机需要继续工作，在此阶段，温度会下降，其会大于设定值，面对该种状态，现有的做法通常是启动电加热来进行补热，使冷量和热量达到平衡。

然而，传统的电加热投入，直接增加了耗电的功率，作为恒温恒湿机房空调而言，机组一旦投入运行，就不会停机（因机房中的服务器不会停机），这样，在长期使用的情况下，对于用户而言，其需要支付的成本很高，资源浪费严重。

因此，在保证机房温湿度的前提下，尽可能地节约能源，便成为现有的恒温恒湿空调机组必须解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，主要解决现有的恒温恒湿空调机组在投入使用后成本高、且浪费能源的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，包括由通过传输管道依次连接的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀以及蒸发器组成的制冷机组，且蒸发器还回连于压缩机，还包括与所述压缩机与冷凝器之间的传输管道并联的再热机组。

在整个系统控制上，为了能够根据实际的需求精确控制排气量（室内再热盘管的热量），所述压缩机与冷凝器之间的传输管道上还设置有排气截止阀。

具体地说，所述的再热机组包括通过有色金属管依次连接的第一电磁阀、再热盘管截止阀、第二电磁阀以及再热盘管；所述的第一电磁阀通过有色金属管与压缩机的出气口相连，所述的再热盘管位于蒸发器之后并通过有色金属管与储液罐相连。

再进一步地，当室内温度低于设定温度时，为了提高室内空气与压缩机排放的高温高压的制冷剂蒸汽的热交换效率，所述的有色金属管为紫铜管。

在上述硬件系统基础上，本发明还提供了该具有自动控制热回收功能的节能型空调机组的控制方法，包括以下两种工作模式：

制冷机组模式

（1）关闭再热盘管截止阀，开启第一电磁阀，启动空调机组，系统进入制冷机组模式；

（2）压缩机吸入制冷机组内的低温低压制冷剂蒸汽并将其压缩为高温高压制冷剂蒸汽后排至冷凝器，同时室外风机吸入环境中的空气并将其也送至冷凝器与高温高压制冷剂蒸汽发生热交换；

（3）发生热交换之后，高温高压制冷剂蒸汽变为常温高压液体，并进入到膨胀阀中节流为低温低压制冷剂液体；

（4）低温低压制冷剂液体进入蒸发器，同时室内风机吸入机柜内部热空气，该热空气与低温低压制冷剂液体均在蒸发器内发生热交换；

（5）热交换完毕后，低温低压制冷剂液体蒸发吸热变为低温低压制冷剂蒸汽并流回压缩机，热空气放热变为冷空气经室内风机送入室内；

（6）循环执行步骤（2）～（5）；

再热机组模式

（1）将第一电磁关闭或是设定为间隔开启状态，并开启再热盘管截止阀，系统进入再热机组模式；

（2）压缩机吸入制冷机组内的低温低压制冷剂蒸汽并压缩为高温高压制冷剂蒸汽后将其同时送入冷凝器和再热盘管，进入冷凝器的高温高压制冷剂蒸汽与冷凝器发生热交换变为常温高压制冷剂液体，并且室内风机吸入室内空气将其送至蒸发器进行热交换；

（3）室内空气发生热交换后变为低温空气并进入再热盘管与进入再热盘管的高温高压制冷剂蒸汽进行第二次热交换，其中，低温空气吸热，高温高压制冷剂蒸汽放热；

（4）吸热后的低温空气由室内风机送回室内，放热后的高温高压制冷剂蒸汽变为常温低压制冷剂液体与冷凝器排出的常温高压制冷剂液体共同传输到储液罐中混合，并进入到膨胀阀中节流为低温低压制冷剂液体；

（5）低温低压制冷剂液体进入蒸发器内吸热变为低温低压制冷剂蒸汽并流回压缩机；

（6）循环执行步骤（2）～（5）。

进一步地，为了保证制冷剂的干燥度，所述常温高压制冷剂液体在进入膨胀阀之前，还进入干燥过滤器进行干燥与过滤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明可以广泛适用于各种机房恒温恒湿系统中，其结构简单，使用方便，只需在压缩机和冷凝器的传输管道之间并联设计一组再热盘管，就能够对吸入的空气进行再次加热，在除湿的状态下，本发明达到了减小送风温差的目的，使房间的温湿度受到了非常精确的控制。

（2）本发明的巧妙之处在于，一、压缩机的排气口分为两路，一路流向冷凝器，另一路流向再热盘管，且该两路都安装了截止阀和电磁阀，截止阀不仅仅是用于管路的开启和关闭，而且还有调整阻力的作用，其可以使压缩机能够根据实际环境的需要控制高温高压制冷剂的气体量，通过调节阻力控制进入再热盘管的热量，从而避免了空调机组内部能源的损失；二、电磁阀的工作方式为间隔工作，该种工作方式能够对环境的温度湿度的实时变化进行有效地控制；三、分别从再热盘管和冷凝器出来并进入储液罐的液体均为单相流入，不会互相干涉，确保了系统的正常使用。

（3）本发明再热盘管工作时其与冷凝器为并联状态，二者冷凝后的液体都回流到了储液罐中，并没有改变膨胀阀前的流量，故其制冷量并没有减少，也不会增加耗电的功率，反而还增加了冷凝器的换热面积，使室内回风的温度比室外低，从而使得整体的冷凝温度下降，不仅降低了压缩机的负荷，也降低了系统整体的负荷，并且保持了整个系统的压力稳定，提高了机组的能效，进而达到了节能的目的。

（4）本发明将再热盘管作为独立体设于蒸发器之后，利用再热盘管进行热气再热，不仅充分利用了压缩机的热气资源，而且还能减少室内送风温差，提高机组的工作效率，同时，运用高压制冷剂蒸汽的热量来加热蒸发器附近温度较低的气体，不使热量流失到外空间，不仅减少了能耗，合理地回收了热量，而且也达到了节能的目的。

（5）本发明性价比高，投入小、收益高、经济实惠，具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力，因此，与现有技术相比，本发明具有实质性的特点和显著的进步，适于推广使用。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图。

上述附图中，附图标记对应名称为：

1—压缩机，2—排气截止阀，3—第一电磁阀，4—再热盘管截止阀，5—第二电磁阀，6—室内风机，7—再热盘管，8—冷凝器，9—室外风机，10—储液罐，11—干燥过滤器，12—膨胀阀，13—蒸发器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本发明主要由制冷机组和再热机组组成，两者均以压缩机1为动力源，并在本发明中构成并联的两条回路，其中，制冷机组用于对吸入的高温空气进行降温，再热机组则用于对被吸入的低温空气进行再次加热。本发明通过巧妙的连接方式将制冷机组与再热机组完成连接，并根据实际的室内温度实现制冷机组与再热机组的自由切换。下面对整个系统的连接关系和工作过程进行详细描述。

所述的制冷机组主要由通过传输管道依次连接的压缩机1、冷凝器8、储液罐10、干燥过滤器11、膨胀阀12以及蒸发器13组成，并且该蒸发器13还回连于压缩机1。上述设备中，冷凝器8设置在室外，用于冷凝制冷剂，使其高温高压的气体冷凝为高压常温的液体，从而达到适合与室内空气进行换热的程度；压缩机1、储液罐10、干燥过滤器11、膨胀阀12以及蒸发器13均设置在室内，其中，压缩机1为整个空调机组工作的动力来源；蒸发器13是完成与室内空气进行换热的主要设备，储液罐10用于存储系统中多余的制冷剂，保证系统工作时拥有足量的制冷剂使用，干燥过滤器11用于对通过的制冷剂进行干燥和过滤，膨胀阀12则用于高压液体的节流。

整个制冷机组回路中还设置有用于控制压缩机1排气量的排气截止阀2。

所述的再热机组则包括通过有色金属管依次连接的第一电磁阀3、再热盘管截止阀4、第二电磁阀5以及再热盘管7；所述的第一电磁阀3通过有色金属管与压缩机1的出气口相连，所述的再热盘管7位于蒸发器13之后并通过有色金属管与储液器10相连，其中，第一电磁阀3用于控制压缩机1排出的高温高压制冷剂气体进入再热系统以便实现再热盘管7与蒸发器13内的低温空气进行热交换；再热盘管截止阀4用于控制再热系统回路的流量（即再热量的控制）；第二电磁阀5为用于控制是否取用再热机组的执行部件；再热盘管7则用于高温高压制冷剂气体与蒸发器13排出的低温空气进行二次热交换，使低温空气变成温度适中的空气后流回室内。

作为优选，当室内温度低于设定温度时，为了提高室内空气与压缩机1排放的高温高压制冷剂蒸汽的热交换效率，所述的有色金属管为紫铜管，紫铜管具有重量轻、导热性好、低温下强度高的特点，因此，其可以大大提高室内空气与再热盘管7内的高温高压制冷剂蒸汽的热交换效率。

本发明的工作过程如下：

制冷机组模式

当室内温度高于设定温度时，启动空调机组，关闭再热盘管截止阀4，开启第一电磁阀3，则制冷机组内的低温低压制冷剂蒸汽被压缩机1吸入并压缩为高温高压制冷剂蒸汽后排至冷凝器8，此时，第一电磁阀3也开始运行，用于减少系统阻力。同时室外风机9吸入环境中的冷空气流经冷凝器8，与高温高压制冷剂蒸汽发生热交换，带走高温高压制冷剂蒸汽放出的热量，使高温高压的气体冷凝为常温高压制冷剂液体。该常温高压液体经过储液罐10以及干燥过滤器11后进入节流装置——膨胀阀12，并节流为低温低压制冷剂液体。低温低压制冷剂液体进入蒸发器13蒸发，变为低温低压的制冷剂蒸汽。同时室内风机6促使机柜内部的热空气不断进入蒸发器13进行热交换，热交换完毕后该室内风机6将放热后的冷空气送入室内，对室内环境降温。

再热机组模式

当室内温度低于设定温度、且湿度未到达设定值时，开启再热盘管截止阀4，空调机组的工作模式由制冷转为除湿，为保证房间的温度，再热机组的第一电磁阀3被关闭或是设定为间隔开启状态，此时，从压缩机1排放出来的部分高温高压气体通过紫铜管，经由再热盘管截止阀4、第二电磁阀5进入再热盘管7；同时室内风机6吸入室内空气，并使该室内空气首先与蒸发器13进行热交换，热交换完毕后，吸入的室内空气变为低温空气，低温空气经紫铜管进入再热盘管7，与流经再热盘管7内的高温高压气体进行第二次热交换。第二次热交换完毕后，低温空气吸热变为温度适中的空气送回室内；而放热的高温高压气体则变为常温低压的制冷剂液体，该常温低压的制冷剂液体则与冷凝器8排出的大部分常温高压制冷剂液体共同传输到储液罐10并在该储液罐10中混合，混合后的液体经干燥过滤器11干燥、膨胀阀12节流以及在蒸发器13内吸热后，该混合液体变为低温低压制冷剂蒸汽，并流回压缩机1，执行下一个循环。

经过试验，发现本发明在节能方面，其节能率达到了90%以上，远远高于现有技术，本发明结构简单，能够对被吸入的空气进行再次加热，其代替了传统的电加热方式，并且该再热机组管路布置简单，易于实现，因此，本发明具有投入小、收益高、经济实惠的优点，适于推广使用，与现有技术相比，本发明具有实质性的特点和显著的进步。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。

Claims

1.具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，包括由通过传输管道依次连接的压缩机（1）、冷凝器（8）、储液罐（10）、干燥过滤器（11）、膨胀阀（12）以及蒸发器（13）组成的制冷机组，且蒸发器（13）还回连于压缩机（1），其特征在于，还包括与所述压缩机（1）与冷凝器（8）之间的传输管道并联的再热机组。

2.根据权利要求1所述的具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，其特征在于，在所述压缩机（1）与冷凝器（8）之间的传输管道上还设置有排气截止阀（2）。

3.根据权利要求1或2所述的具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，其特征在于，所述的再热机组包括通过有色金属管依次连接的第一电磁阀（3）、再热盘管截止阀（4）、第二电磁阀（5）以及再热盘管（7）；所述的第一电磁阀（3）通过有色金属管与压缩机（1）的出气口相连，所述的再热盘管（7）位于蒸发器（13）之后并通过有色金属管与储液罐（10）相连。

4.根据权利要求3所述的具有自动控制热回收功能的节能型空调机组，其特征在于，所述的有色金属管为紫铜管。

5.具有自动控制热回收功能的节能型空调机组的控制方法，其特征在于，包括：

制冷机组模式

（6）循环执行步骤（2）～（5）；

再热机组模式

（4）吸热后的低温空气由室内风机送回室内，放热后的高温高压制冷剂蒸汽变为常温低压制冷剂液体，其与冷凝器排出的常温高压制冷剂液体共同传输到储液罐中混合，并进入到膨胀阀中节流为低温低压制冷剂液体；

（6）循环执行步骤（2）～（5）。

6.根据权利要求5所述的具有自动控制热回收功能的节能型空调机组的控制方法，其特征在于，所述常温高压制冷剂液体在进入膨胀阀之前，还进入干燥过滤器进行干燥与过滤。